Redigerer Elektrisk motor (avsnitt)

== Likestrømsmotorer ==
[[Fil:TMW 50904 Schnittmodell eines Gleichstrommotors.jpg|thumb|En moderne likestrømsmotor (1999) gjennomskåret. Legg merke til kommutatoren store antall lameller og arrangement av børstene i egne holdere, kalt børstebro.]]

Likestrømsmotorer får sin elektriske energi fra egne kraftsystemer for likestrøm, fra batterier eller fra omformere. Omformere er enten roterende omformere, der en motor tilknyttet trefase kraftsystem driver en likestrømsgenerator, eller en kraftelektronisk omformer. Selv om det ikke er så vanlig i dag kan det også være snakk om [[kraftverk]] med likestrømsgeneratorer (dynamoer). Imidlertid er det ikke uvanlig at sporvogner, T-baner og jernbane har helt egne kraftsystemer for likestrøm, da med egne stasjoner for omforming av elektrisk kraft.

=== Konstruksjon og virkemåte for likestrømsmotorer ===
==== Virkemåte for en meget enkel motor ====
[[Fil:Electric motor cycle 3.png|thumb|Topolet likestrømsmotor med stator merket N (blå) og S (rød), for henholdsvis nord- og sørpol. Rotoren har tilsvarende rød og blå farge for å illustrere at viklingene setter opp [[magnetfelt]] med forskjellig magnetisk polaritet. Den blanke akslingen i senter er akslingen som rotoren og kommutatoren (oransje) er festet til. Børstene som overfører strøm til kommutatoren er merket + (gul) og - (blå). ]]

Bildet til høyre viser en meget enkel likestrømsmotor. Rotoren (ankeret) har to poler som magnetiseres av en elektrisk vikling, og en stator som kan bestå av permanente magneter (N og S i figuren). Kommutatoren i sentrum av rotoren fører strømmen til viklingene. Denne består av to halvsirkelformede ''kobberlameller'' som tilføres strøm via to børster som står mot hverandre på hver side. Børstene består ofte av fjærbelastede kullstykker for å gi passe ''kontakttrykk'' uten å slite kommutatoren for meget. I figuren er rotoren omsluttet av et magnetfelt fra polene, altså magnetisk  nordpol og sørpol. Polene er for øvrig en del av statoren. Rotorens nordpol vil frastøtes av statorens nordpol og tiltrekkes av dens sydpol, det samme vil rotorens sydpol. Rotoren i figuren vil derfor rotere som pilen viser. Når rotorens nordpol når fram til statorens sydpol ville den stoppet om ikke gapet i kommutatoren samtidig passerte forbi børstene, og strømretningen gjennom rotorviklingen snur. Dermed snur magnetiseringen av rotoren, polene er igjen frastøtende og rotoren fortsetter en halv omdreining, før prosessen gjentas.

Denne enkle motoren har flere svakheter: Én er at den ikke vil starte lett i en hvilken som helst posisjon. Startmomentet som er momentet ved oppstart, altså ved lavt turtall, kan med andre ord være lik null. Det vil oppstå pulserende moment når den roterer, og en tredje ulempe er at mellomrommet mellom lamellene er så lite at det oppstår [[kortslutning]]er hver gang børstene står mellom disse. En rotor med mange viklinger og dermed en kommutator med mange lameller vil eliminere alle disse problemene.

==== Rotorens oppbygning ====
[[Fil:Engine rotor.png|thumb|En liten masseprodusert rotor for en likestrømsmotor med kommutatoren til venstre, rotor i senter og kjølevifte til høyre. Kommutatoren har kobberlameller (eller segmenter) som er elektrisk isolert fra hverandre. Hver lamell har forbindelse til rotorens viklinger. Børster av kull ligger inn mot kommutatoren og danner forbindelse fra kraftsystemet til rotorens viklinger.]]

Bildet nede til høyre viser en rotor tilhørende en liten likestrømsmotor. Her ser en tydelig lamellene av kobber på kommutatoren nærmest i bildet. Kommutatoren er laget av et isolerende stoff (mika) slik at hver av lamellene er elektrisk adskilte fra hverandre. En kan videre se at til hver lamell er viklingene loddet fast, og at viklingene av kopper er lagt ned i spor aksielt med rotorens periferi. Rotoren er forøvrig laget av laminerte blikkplater av spesiallegering for at magnetfeltene skal møte liten motstand, samt at de tidligere omtalte virvelstrømstapene skal bli lave.

[[Fil:Schema Ankerwicklung.svg|thumb|Skjematisk fremstilling av rotorviklingen til en likestrømsmotor der omfanget er «brettet ut». Det røde og grønne båndet er statoren med henholdsvis nordpol N (rød) og sørpol S (grønn). De røde linjene er viklingene på rotorens omfang. Viklingene har forbindelse til kommutatorens lameller markert som oransje rektangler nederst med forbindelse til et par børster (grå rektangler nederst). Børstene har forskjellig polaritet og driver strømmen inn (høyre) og ut (venstre).]]

Den skjematiske tegningen til høyre viser forenklet hvordan viklingene kan være forlagt i rotoren og forbindelsen til lamellene. Her må en forestille seg at rotoren er «brettet ut» for at fremstillingen skal være enklere å forstå. ''N'' markerer som tidligere magnetisk nordpol fra statoren og ''S'' sørpol, der den samme nordpolen ligger til både høyre og venstre i tegningen. Legg merke til at alle viklingene gjennomløpes av den samme strømmen, selv om bare to av de seks lamellene har kontakt med børstene. Om en forsøker å følge strømbanen fra for eksempel børsten til venstre, vil en se at strømmen kommer ut ved børsten til høyre. Fra hver av lamellene er det to strømbaner gjennom viklingene. Når rotoren har beveget seg et lite stykke videre vil to lameller ligge mot hver av børstene, dermed er viklingene en kort tid kortsluttet. Etter enda en liten tid vil nye lameller komme i kontakt med børstene, når det skjer vil strømmen i viklingene som først fikk strøm direkte fra børstene, skifte retning.

På bildet til høyre ser en at det er mange vindinger for hvert spor. Mens den skjematiske fremstillingen bare har en vinding gjennom hvert spor. Det er vanlig at kobbertråden er viklet mange ganger gjennom hvert spor. Lorentzkraften vil nemlig virke på hver eneste av vindingene, dermed blir det resulterende momentet på rotoren stort. Viklingenes tilknytning til lamellene og børstenes plassering er for øvrig slik at strømmen har forskjellig retning ved statorens nord- og sørpol, se den skjematiske tegningen.

Over ble det sagt at strømmen i viklingene snur, med andre ord er det en vekselstrøm (og samtidig vekselspenning) i viklingene. Dermed sier en at kommutatoren er en mekanisk likeretter. Altså den sørger for at strømmen som tilføres eksternt kan være en likestrøm. Eller i tilfellet med en likestrømsgenerator: Det er vekselstrøm som induseres i viklingene, men maskinen produserer likestrøm for det kraftsystemet den er tilknytet.<ref name="ReferenceA">[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 159.]]</ref>

I virkeligheten konstrueres viklingene i en likestrømsmaskin mer komplisert enn det som er beskrevet her. Det er vanlig med mange flere spor i langs rotoren. Dessuten er det ikke uvanlig med mer enn bare to poler.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 400.]]</ref>

==== Oppbygging av stator og polene ====
I tillegg til rotoren består likestrømsmotorene av de hoveddelene som er nevnt innledningsvis, det vil si statoren med feltviklinger som setter opp det magnetiske feltet og akslingen som overfører rotorens bevegelse til arbeidsmaskinen. Feltviklingene er anbrakt på en kjerne av stål som vender ut mot rotoren i senter av statoren, disse kalles polene. Statoren kan bestå av laminerte blikkplater av såkalt ''bløtt stål'' på samme måte som rotoren, selv om ikke dette alltid er tilfelle.<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 222-223.]]</ref> Stålplatene er i tillegg elektrisk isolert fra hverandre. Dette på grunn av at det tidsvarierende magnetisk felt som går gjennom disse vil føre til virvelstrømer. Det vil si at det induseres sirkulerende strømmer inne i stålet, som igjen fører til varmetap og redusert virkningsgrad.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 148.]]</ref>

[[Fil:Stator eines Universalmotor.JPG|thumb|Statoren med polene i en liten universalmotor.]]

Rundt polene er det viklet kobberledere med elektrisk isolasjon. Disse er elektromagneter med vekselsvis nordpol og sørpol langs statorens periferi. Som bildet til høyre viser er polene formet som buer, slik at åpningen mellom polene og rotor skal bli så lite som mulig.

Åpningen mellom rotoren og statoren kalles luftgapet, og den magnetiske fluksen som går gjennom dette kalles luftgapsfluksen. Det er denne delen av fluksen som utfører nyttig arbeid. En annen og mindre del av fluksen finner andre veier og kalles ''lekkfluks''.<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 14.]]</ref> Ofte lages luftgapet så lite som mulig, men flere overveielser må gjøres, for eksempel for ventilasjon og faren for at rotoren kan komme i berøring med statoren.

For øvrig vil antallet poler avhenge av maskinens effekt, omdreiningstall og rotordiameter. Det ligger erfaringsbaserte data bak valg av antall poler. Om poltallet er lite betyr det en stor motor rent fysisk. Antallet poler kan heller ikke bli for stort, 12 poler er gjerne et maksimum.<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 224-225.]]</ref>

Det magnetiske feltet fra polene i statoren kalles for ''hovedfluksen''. Fordi det går strøm i rotoren vil det også her oppstå magnetiske felter, kalt ''ankerfluksen''. Et spesielt fenomen er at de magnetiske flukslinjene fra hovedfeltet går tvers gjennom rotoren, altså fra nordpol til sydpol. Derimot har flukslinjene fra ankeret retning på tvers av hovedfluksen. Med økende belastning vil det resulterende magnetfeltet endres og bli asymmetrisk. Dette kalles ''ankerreaksjon''. En konsekvens er økende spenning mellom segmentene under børstene, dette fører til små lysbuer som kan være skadelige. Flere tiltak gjøres for å bøte på dette problemet.<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 248-251.]]</ref> To vanlige tiltak er ''vendepoler''<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 254.]]</ref>, også kalt ''kommuteringspoler'', som er egne poler som settes opp mellom hovedpolene. Disse skal sette opp et magnetisk felt som skal gi en motindusert spenning i viklingene tilknyttet segmentene under børstene, dermed motvirkes spenning mellom segmentene. En annen konsekvens av ankerreaksjon er svekket hovedfelt. Egne viklinger i ''polskoene'' kalt ''kompensasjonsviklinger'' settes inn i utfreste spor i polskoene for å motvirke dette.<ref name="EMS289">[[#EMS|F. Moeller og P. Vaske : ''Elektriske maskiner og omformere'' side 289.]]</ref>

;Forskjellige komponenter i likestrømsmaskiner
<gallery>
Fil:Komutator silnika elektrycznego prądu stałego.jpg|Kommutatoren til en likestrømsmotor. Legg merke til fjærene som trykker børstene ned.
Fil:Armature under revision.JPG|Viklingene er enda ikke på plass i denne rotoren til en likestrømsmaskin.
Fil:Fotothek df n-19 0000034 Elektromaschinenbauer.jpg|Påføring av isolasjon på rotoren til en likestrømsmaskin. Dresden, Øst-Tyskland, 1978.{{Byline|Eugen Nosko}}
Fil:Fotothek df n-19 0000036 Elektromaschinenbauer.jpg|Statoren til en større likestrømsmaskin under bygging. Dresden, Øst-Tyskland, 1978.{{Byline|Eugen Nosko}}
Fil:RAW Dessau, Fahrmotor (1).JPG|Rotorer for banemotorer.
File:DC motor starting rheostat.PNG|Startmotstand for en likestrømsmotor.
</gallery>

==== Magnetisering ====
Som nevnt kalles de viklingene i en elektrisk maskin som er tilknyttet det eksterne elektriske kraftsystemet for ankeret. I en likestrømsmaskin kaller en derfor ofte rotoren for ankeret. Polene med sine elektriske vindinger kan være tilkoblet kretsen til ankerviklingen på forskjellige måter. Dette gjør at en likestrømsmotor kan få forskjellige karakteristikker, blant annet blir forholdet mellom moment og omdreiningstall påvirket. Se illustrasjon til høyre, med forklaring under:

[[Fil:Serie Shunt Coumpound.png|thumb|Forskjellige koblinger for en likestrømsmaskin der M= ankeret og f=feltvikling<br />A: [[Parallellkopling|shunt]], B: [[Seriekobling|serie]] og C: compound.]]

:* Parallell (A), der statoren og rotoren koblet i [[Parallellkopling|parallell]] til strømforsyningen. Ofte kalles dette for ''shuntmotor'' eller ''shuntmagnetisering''. Magnetiseringen i stator blir dermed tilnærmet konstant så lenge tilført spenning er konstant, dette gir en motor med relativt stabilt turtall og moment. Typisk kan turtallet synke med 5 % fra tomgang til full belastning. Størrelsen av startmomentet og maksimalt turtall vil være begrenset av hvor mye strøm kommutatoren kan overføre.<ref name="DNTO397">[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 397.]]</ref>

:* Serie (B), der rotoren kobles i [[Seriekobling|serie]] med statorviklingen. Dette kalles ofte en ''seriemotor'', eller ''seriemagnetisering'', der magnetiseringen av feltet øker (sterkere magnetisk felt) når strømmen i rotoren øker. Praktisk betyr dette at når belastningen stiger så faller turtallet mye, mens momentet øker. Motorens effekt, som er produktet av turtall og effekt, endrer seg ikke mye, men motorens moment kan bli meget stort ved lavt turtall og ved start. En ulempe med karakteristikken for denne typen magnetisering er stort turtall ved liten belastning.<ref name="DNTO397" /> Seriemagnetisering er særlig brukt i motorer for lokomotiver og trikker der et stort moment ved start er ønskelig.

:* Kompound (C), er en kombinasjon av serie- og parallellkobling. Dermed fås en kombinasjon av egenskapene nevnt over. Blant annet unngås stort turtall ved lav belastning.<ref name="DNTO397" />

:* Fremmedmagnetisering, vil si at motorens poler får strømmen tilført fra en spenningskilde helt uavhengig av ankeret.

=== Styring og kontroll av likestrømsmotorer ===
==== Hastighetsstyring ====
<div style="float:right; padding:1em; margin:0 0 0 1em; width:300px; border:1px solid; background:ivory;">
{{Anchor|Ligninger for likestrømsmotoren}}
'''Ligninger for likestrømsmotoren'''

[[Elektromagnetisk induksjon|Indusert]] [[elektromotorisk spenning]] ''E<sub>a</sub>'' i ankeret er gitt av:<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 186.]]</ref>

<math>E_a = 2 P N \Phi \frac{n}{60}</math>

der; ''P'' er antall poler, ''N'' er antall vindinger i ankeret, ''Φ'' er [[magnetisk flukstetthet]] [T] fra feltet og ''n'' er omdreiningshastigheten [r/min]. I praksis er antall poler og vindinger definert for en og samme maskin, for overslagsberegninger er det derfor praktisk å innføre en konstant kalt ''viklingskonstanten'' ''K<sub>a</sub>'', slik at uttrykket blir:<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 393.]]</ref>

<math>E_a = K_a \Phi \frac{n}{60}</math>

På samme måte brukes en forenklet formel for elektromagnetisk moment:<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 392.]]</ref>

<math>T = K_a \Phi i_a</math>

der ''i<sub>a</sub>'' er strømmen i ankeret, mens de andre parametrene de samme som over.

Disse forenklede uttrykkene sier at i en gitt likestrømsmotor er indusert ankerspenning proporsjonal med omdreiningshastighet, mens momentet er avhengig av ankerstrømmen. Begge parametrene er avhengig av flukstettheten fra feltet.

En annen viktig sammenheng er den for klemmespenning ''U'' (spenningen mellom motorens terminaler), resistans i ankerviklingen ''R<sub>a</sub>'' og indusert spenning ''E<sub>a</sub>'':<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 395.]]</ref>

<math>U = E_a - I_a R_a</math>

Sammenhengen er gitt av [[Kirchhoffs lover|Kirchhoffs spenningslov]].

Ved motordrift er ''E<sub>a</sub>'' mindre enn ''U''. I en shuntmagnetisert motor vil en svekkelse av strømmen føre til at feltet ''Φ'' svekkes. Om da klemmespenningen er konstant, må E<sub>a</sub> økes for å balansere forholdet mellom spenningene gitt over. Dermed øker turtallet, noe som kalles feltsvekking.<ref name="DNTO397" />

Uttrykket over forklarer også hvorfor økt motstand i ankerkretsen fører til redusert hastighet i alle magnetiseringsmåtene: Spenningsfallet over ''R<sub>a</sub>I<sub>a</sub>'' økes, og med gitt klemmespenning ''U'', må ''E<sub>a</sub>'' reduseres for å få spenningsbalanse. Dermed må i neste omgang hastigheten ''n'' minke.<ref name="DNTO427" />
</div>

Generelt er hastighetsstyring av likestrømsmotorer enkelt. Tradisjonelt har kontroll av turtallet for likestrømsmotorer vært mye enklere enn for vekselstrømsmotorer.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 425.]]</ref> De tre vanligste metodene for hastighetskontroll er:

:* ''Feltsvekking'' er en metode som brukes for shuntmagnetiserte motorer. Hastigheten kan enkelt kontrolleres ved sette inn en regulerbar motstand, altså en reostat, i serie med magnetiseringsviklingene. Ved å øke motstanden i denne reostaten vil magnetfeltet fra polene svekkes, noe som får hastigheten til å øke. Dette brukes også for kompound motorer.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 426.]]</ref> Momentet er proporsjonalt med styrken av magnetfeltets fluks og dermed bestemt av magnetiseringsstrømmen, derfor vil momentet ha sin største verdi ved lavest turtall. Denne typen motor og styring passer derfor best i tilfeller der arbeidsmaskinen krever stort moment ved lavt turtall.<ref name="DNTO427">[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 427.]]</ref>

:* Justering av ankerkretsens motstand består i at hastigheten reduseres ved å sette inn motstander i serie med ankeret (rotoren). Denne metoden kan brukes for både serie-, shunt- og kompoundmaskinene, og er den vanligste måten for hastighetskontroll av seriemaskiner. En seriemagnetisert motor med denne typen hastighetskontroll vil ha stor unøyaktighet, og store tap ved lav hastighet. Imidlertid vil valg av en slik motor bety at nøyaktig hastighetskontroll ikke er viktig, dessuten at motoren ikke kjøres langvarig med lavt turtall.<ref name="DNTO427" />

:* Justering av ankerspenningen brukes for shuntmotorer. En endring av spenningen over ankeret fører til proporsjonal hastighetsendring.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 428.]]</ref>

Kombinasjoner av disse metodene er også vanlig<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 434.]]</ref> En annen løsning er å bruke permanentmagneter istedenfor feltvikling for polene. En fordel med denne typen motorer er at strøm til magnetisering ikke trengs, noe som i sin tur fører til reduserte tap. Den opplagte ulempen er at avmagnetisering kan oppstå over tid, eller ved for eksempel svært store ankerstrømmer eller overoppheting.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 520.]]</ref>

I punktene over ble det beskrevet hvordan forskjellige motorer kan ha forskjellige karakteristikker for moment og turtall. En grunn til at dette er ønskelig er tilpasning til arbeidsmaskinen, som kan ha forskjellige karakteristikker. For eksempel vil kompressorer og transportbelter ha konstant moment selv om turtallet endres, mens vifter derimot vil ha et moment som er kvadratisk proporsjonalt med turtallet. Noen spesielle arbeidsmaskiner som skrupumper har stort moment ved lav hastighet, men som avtar med økende turtall.<ref>{{Kilde www| forfatter=Edvard Csanyi |url=http://electrical-engineering-portal.com/5-most-common-motor-load-types | tittel=5 Most Common Motor Load Types | besøksdato=7. november 2015 | utgiver=Electrical Engineering Portal | arkivdato=20. mai 2012 }}</ref>

Et spesielt problem er at ankeret ikke har noe indusert spenning ved start, altså ved turtall lik null. Når i tillegg den ohmske motstanden er liten betyr det at ''startstrømmen'' kan bli skadelig stor. Spesielt for maskiner over 1&nbsp;kW kan dette bli et problem. Løsningen på dette er å sette inn en motstand i serie med ankeret, en såkalt ''igangsetter'' eller ''startmotstand''. Denne kan ha flere trinn som kobles ut gradvis etter som turtallet øker.<ref name="EMS289" />

==== Bremsing ====
Som nevnt har noen motorer driftsforhold der bremsing er ønskelig, eksempler er lokomotiver, trikker, heisekraner og elevatorer. En enkel metode er såkalt ''motstandsbremsning'' der ankeret til motoren kobles vekk fra kraftforsyningen og over til en motstand, også kalt ''bremsemotstand''. Ankerstrøm og dreiemoment snur retning i forhold til vanlig drift, dermed virker motoren som generator. Bremsemotstanden vil da avgi varme til omgivelsene. En annen metode er å la maskinen være tilkoblet kraftsystemet, og mate ut energien under bremsing til kraftnettet. For å få bremsevirkning må den induserte spenningen i ankeret være større enn nettspenningen. Dette oppnås med å øke feltet, altså øke magnetiseringsstrømmen. Denne typen ''regenerativ bremsing'' er hensiktsmessig der bremsingen skjer over lengre tid, for eksempel tog som kjører ned lange bakker.<ref>[[#EMS|F. Moeller og P. Vaske : ''Elektriske maskiner og omformere'' side 309-310.]]</ref>

==== Bruk av likestrømsmotorer uten tilgang på kraftsystem for likestrøm ====
Som nevnt har likestrømmotoren utmerkede egenskaper når det gjelder turtallsregulering, dermed har dette vært den foretrukne motoren for drifter der dette er viktig. Men hvordan skal en få til å bruke en likestrømsmotor, når praktisk talt all kraftforsyning er i form av vekselstrøm? For tog og sporvogner er det gjerne helt egne kraftsystemer for dette. Disse blir forsynt med likestrøm fra overliggende kraftsystemet (vekselstrøm) som blir likerettet. Dette har vært vanlig siden 1930-årene<ref name="BKB">{{Kilde www| forfatter=Bimal K. Bose | url=http://ethw.org/Power_electronics | tittel=Power electronics | besøksdato=4. desember 2015 | utgiver=Engineering and Technology History Wiki | arkivdato=2. desember 2014 }}</ref> ved at det er egne stasjoner med kvikksølv-likeretter langs banen. Nå brukes helst kraftelektroniske likerettere. For andre bruksområder fins andre metoder.

[[Fil:WardLeonard-Internationl.svg|thumb|En Ward-Leonard kobling for turtallstyring av en likestrømsmotor med trefase vekselstrømsforsyning.]]

En tradisjonell løsning er ''Ward-Leonard systemet'' (eller bare ''leonardkoblingen'') som egner seg der nøyaktig styring over et stort turtallsområde er nødvendig. Denne kan bestå av en oppstilling av elektriske maskiner som vist i figuren til høyre. Til venstre kommer forsyningen inn med trefase vekselstrøm til en vekselstrømsmotor (1). Dette kan typisk være en asynkronmaskin. Denne har to likestrømsgeneratorer tilknyttet sin aksling, nemlig en egen generator for å lage magnetiseringsstrøm (3) og en ''styregenerator'' (2) som produserer strømmen til hovedmotoren (4). Magnetiseringsstrømmen fra generatoren (3) forsyner hovedfeltet både til hovedgeneratoren (2) og hovedmotoren (4).<ref>[[#EMS|F. Moeller og P. Vaske: ''Elektriske maskiner og omformere'' side 305.]]</ref>

Ved å endre på reostatens (5) innstilling kan hovedgeneratorens spenning justeres, dermed vil også spenningen ''U<sub>a</sub>'' til ankret til hovedmotoren kunne reguleres. Dette ble forklart over som en av metodene for å regulere turtallet på likestrømsmotoren. En reostat kan også settes inn i  serie med feltviklingen til hovedmotoren, slik at også denne kan reguleres. Med dette oppsettet oppnås gode reguleringsegenskaper, men en opplagt ulempe er behovet for hele tre elektriske maskiner for å håndtere turtallsregulering av kun én motor.

==== Styring av likestrømsmotorer med kraftelektroisk omformer ====
[[Fil:ThyristorBridge.svg|thumb|Kraftleektronisk motorstyring av en likestrøms-<br /> motor (M) med trefase vekselstrømsforsyning. Til venstre er likeretterbroen som sørger for at vekselstrømmen gjøres om til likestrøm. Kontrollenehten (CU) som kontrollerer tenning av [[tyristor]]ene sørger for at spenningen inn på motorens anker kan reguleres. De tre komponentene i den nederste delen av likeretteren er [[diode]]r. ]]

Kraftelektroniske motorstyringer begynte sin store utbredelse i siste halvdel av 1900-tallet.<ref name="BKB" />. Disse består i hovedsak av halvlederkomponenter som er i stand til å kontrollere den elektriske energistrømmen til en motor. En typisk komponent som benyttes er [[diode]]n, som kun leder strøm i én retning. Ved å sette sammen slike enheter kan det konstrueres en [[likeretter]]. Likeretteren omformer vekselstrøm til likestrøm, noe som kan være nyttig i forbindelse med en likestrømsmotor. En annen viktig komponent er [[tyristor]]en som også slipper strøm gjennom i bare en retning, men som i tillegg kan kontrolleres slik at den leder strøm kun når den får signal om å gjøre det. Tyristorstyrte motordrifter gjør bruk av denne egenskapen. En tegning som viser prinsippet er vist til høyre. Denne motordriften kan brukes til å oppnå det samme som Ward-Leonard systemet, men uten at andre maskiner enn selve hovedmotoren trenges.

=== Fordeler og ulemper med likestrømsmotorer ===
Likestrømsmotorer har tradisjonelt hatt stor utbredelse på grunn av sine forskjellige karakteristikker og enkle hastighetsstyring.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 435.]]</ref> Tradisjonelle bruksområder er papirmaskiner, valseverk, boreplattformer, heiser, sporvogner og jernbane. Typisk er [[startmotor]]en i en bil en likestrømsmotor da bilbatteriet gir likestrøm.<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 218.]]</ref>

Til tross for gode driftsegenskaper er den store ulempen at kommutatoren en kostbar og vedlikeholdskrevende komponent. Kommutatoren er sammensatt av mange materialer som kobber, mika og stål. Den er sterkt utsatt for deformasjoner på grunn av sentrifugalkrefter, varmeutvikling, [[friksjon]] og [[lysbue]].<ref>[[#REM|Svein Bua m.fl.: ''Roterende elektriske maskiner'' side 228.]]</ref> Med introduksjon av ''kraftelektronikk'' for styring av asynkronmaskiner har bruken av likestrømsmotorer blitt betydelig mindre. Dessuten er likestrømsmotorene kostbare, mens asynkronmaskinene både er billige og nesten vedlikeholdsfrie.<ref>[[#DNTO|A. E. Fitzgerald: ''Electric machinery'' side 434-435.]]</ref>